- •Часть 1. Исследование систем счисления и методов конвертирования
- •Часть 2. Кодирование данных в микропроцессорной технике
- •Часть 3. Арифметические операции при обработке данных
- •Лабораторная работа №1. Основы машинной арифметики.
- •Часть 1. Исследование систем счисления и методов конвертирования
- •Содержание отчета
- •1. Введение в системы счисления
- •1.1 Общие положения. Классификация систем счисления
- •1.2 Позиционные системы счисления. Полиномиальное представление чисел
- •1.3 Системы счисления, применяемые в микропроцессорной
- •1.4 Некоторые свойства позиционных однородных систем с естественным множеством цифр
- •2. Преобразование чисел из одной системы счисления в другую
- •2.1 Методы конвертирования
- •2.2 Метод подбора
- •2.3 Метод замещения полиномиальных элементов (поэлементное замещение)
- •2.4 Метод, основанный на “схеме Горнера”
- •2.5 Метод “цифра за цифрой”
- •2.5.1 Конверсия целого числа методом “цифра за цифрой”
- •2.5.2 Конверсия дробного числа методом “цифра за цифрой”
- •2.6 Методы, учитывающие специфические соотношения оснований систем счисления
- •2.6.1 Двоично-шестнадцатеричные и шестнадцатерично-двоичные преобразования
- •2.6.2 Двоично-восьмеричные и восьмерично-двоичные преобразования
- •2.7 Методы, использующие промежуточные системы систем счисления
- •Часть 2. Кодирование данных в микропроцессорной технике
- •2. Теоретические основы кодирования чисел
- •3. Обратные коды двоичных чисел.
- •Дополнительные коды числовых данных
- •Часть 3. Арифметические операции при обработке данных
- •1. Предварительные замечания
- •3.1.1. Сложение дробных и целых положительных чисел без переполнения. (Случай 1)
- •3.1.2. Сложение дробных и целых положительных чисел с переполнением (Случай 2)
- •3.1.3. Сложение дробных и целых отрицательных чисел без переполнения (Случай 3)
- •3.1.4. Сложение дробных и целых отрицательных чисел с переполнением (Случай 4)
- •3.1.5. Сложение отрицательных чисел с “особым случаем переполнения”(Случай 5)
- •3.6.Сложение чисел разных знаков
- •3.1.6.1. Модуль положительного операнда больше модуля отрицательного. (Случаи 6, 9)
- •3.1.6.3. Модуль положительного операнда меньше модуля отрицательного (Случаи 7,8).
- •3.1.7 Обнаружение переполнения разрядной сетки в пдк
- •3.2.1. Сложение в обратных кодах дробных и целых отрицательных чисел без переполнения (Случай 3ок)
- •3.1.4. Сложение в обратных кодах дробных и целых отрицательных чисел с переполнением (Случай 4ок)
- •3.1.5. Сложение в обратных кодах отрицательных чисел с “особым случаем переполнением ” при сложении в дополнительных кодах (Случай 5)
- •3.1.6.Сложение в обратных кодах чисел разных знаков
- •3.1.6.1. Модуль положительного операнда больше модуля отрицательного. (Случаи 6, 9)
- •3.4 Обнаружение переполнения разрядной сетки в пок
- •4. Cложение чисел в модифицированных дополнительных кодах (мдк)
- •4.2.1. Сложение дробных и целых положительных чисел без переполнения. (Случай 1)
- •3.2.2. Сложение дробных и целых положительных чисел с переполнением (Случай 2)
- •3.2.3. Сложение дробных и целых отрицательных чисел без переполнения (Случай 3)
- •3.2.4. Сложение дробных и целых отрицательных чисел с переполнением (Случай 4)
- •3.2.5. Сложение целых отрицательных чисел с “особым случаем переполнения”(Случай 5)
- •3.2.6.Сложение чисел разного знака в модифицированных дополнительных кодах
- •3.2.6.1. Модуль положительного операнда больше модуля отрицательного. (Случаи 6,9)
- •3.2.6.3. Модуль положительного операнда меньше модуля отрицательного (Случаи 7,8).
- •4. Обнаружение переполнения разрядной сетки в модифицированных дополнительных кодах
2.6.2 Двоично-восьмеричные и восьмерично-двоичные преобразования
Двоично-восьмеричные преобразования
Цель преобразований: представить целое число, заданное в двоичной системе счисления, в шестнадцитеричной системе счисления. При этом учитывается , что, основания требуемой и исходной систем счисления связаны соотношением
Процедуры конвертирования основаны на представлении разложение 1.1 и 1.2 в следующем виде.
Для целых чисел.
Для дробных чисел
Анализ (2.6) позволяет предложить следующую процедуру.
Процедура 2.9 Преобразование целого двоичного числа в числа в восьмеричную систему счисления
Целая часть двоичного числа разбивается на группы из трех разрядов (триады) начиная с младшего разряда (“справа налево от запятой”).
Если в старшей триаде менее, чем три цифры , то вместо отсутствующих цифр записывают нули, которые дополняют триаду до полной
Комбинация цифр в каждой триаде рассматривается как целое число, которое заменяется соответствующей восьмеричной цифрой.
Полученное число – целое число в восьмеричной системе счисления.
Из (2.7) вытекает следующая процедура
Процедура 2.10 Преобразование дробного двоичного числа в числа в восьмеричную систему счисления
дробная часть исходного числа разбивается на группы из трех разрядов (триады). Разбиение начинается со старшего разряда значащей части числа (“слева направо от запятой”).
Если в младшей триаде менее, чем три цифры , то она дополняется справа нулями до полной триады
Комбинация цифр в каждой триаде рассматривается как целое число и заменяется соответствующей восьмеричной цифрой.
Полученное число - целое число в восьмеричной системе счисления.
При конвертировании можно воспользоваться данными Табл.2.3
Таблица 2.5– Соответствие “триада-цифра”
000 |
001 |
010 |
011 |
100 |
101 |
110 |
111 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
Пример 2.19. Преобразовать в восьмеричную систему целое двоичное число .
Пример 2.20. Преобразовать в восьмеричную систему дробное двоичное число .
Восьмерично--двоичные преобразования чисел
Цель преобразований: представить число ( в том числе и смешанное), заданное в восьмеричной системе счисления, в двоичной системе счисления.
Преобразования выполняются по следующей процедуре.
Процедура 2.11 Преобразование восьмеричного числа в двоичную систему счисления
Каждая цифра восьмеричного числа заменяется равной по количественному эквиваленту двоичной триадой.
Старшие и младшие нули полученного двоичного числа для упрошения его кодовой записи могут быть отброшены.
Положение запятой и знак числа – сохраняются.
Пример 2.21. Преобразовать восьмеричное число в двоичную систему счисления.